JP2016069518A - Emulsion composition for coating - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、塗料用エマルジョン組成物に関する。 The present invention relates to an emulsion composition for paint.
ガラス、金属、セラミックス、高分子材料などからなる成形品においては、露点以下の温度において表面に結露を生じ、曇りや透明度低下、水滴付着などによる日光の透過性、可視性、光源の輝度、レンズ面の美観等が損なわれてしまうことがある。例えば、洗面所鏡、浴室鏡、メガネやカメラのレンズ、建物の窓、自動車ランプ類のレンズやカバー、農業用ハウスの被覆材料などにおいて、製品の外観ムラ発生や品質、安全に影響を与える場合があり、あらゆる用途の製品において問題となっている。 In molded products made of glass, metal, ceramics, polymer materials, etc., condensation occurs on the surface at temperatures below the dew point, so that sunlight, transparency, visibility, brightness of the light source, lens due to fogging, reduced transparency, adhesion of water droplets, etc. The aesthetics of the surface may be impaired. For example, in the case of washroom mirrors, bathroom mirrors, glasses and camera lenses, building windows, automotive lamp lenses and covers, agricultural house covering materials, etc., which may affect product appearance unevenness, quality, and safety. This is a problem in products for all uses.
このような問題を解決するために、従来、様々な方法により成形品の表面に防曇性を付与する方法が検討されてきた。例えば、特許文献1〜5には、基材の表面に溶剤系または水溶液系の防曇塗料を塗布し、表面に親水性塗膜を形成する方法が提案されている。 In order to solve such a problem, conventionally, various methods for imparting antifogging properties to the surface of a molded product have been studied. For example, Patent Documents 1 to 5 propose a method in which a solvent-based or aqueous solution-based antifogging coating is applied to the surface of a base material to form a hydrophilic coating film on the surface.
しかしながら、本発明者は、特許文献1〜5に記載の防曇塗料から得られる塗膜は、耐久性が不十分であるという問題を見出した。 However, the present inventor has found that the coating film obtained from the antifogging paints described in Patent Documents 1 to 5 has insufficient durability.
そこで、本発明は、良好な防曇性を有するとともに耐久性に優れた塗膜を形成することができる手段を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the means which can form the coating film which has favorable anti-fogging property and was excellent in durability.
上記課題を解決すべく、本発明者は鋭意検討を積み重ねた。その結果、驚くべきことに、特定の単量体を共重合させて得られる共重合体粒子を含むエマルジョン組成物を用いることにより、良好な防曇性を有するとともに耐久性に優れた塗膜を形成することができることを見出し、本発明を完成させるに至った。 In order to solve the above problems, the present inventor has intensively studied. As a result, surprisingly, by using an emulsion composition containing copolymer particles obtained by copolymerizing a specific monomer, a coating film having good antifogging properties and excellent durability can be obtained. The inventors have found that it can be formed, and have completed the present invention.
すなわち、本発明は、下記化学式(1): That is, the present invention has the following chemical formula (1):
前記化学式(1)中、
R1は、水素原子またはメチル基であり、
R2は、水素原子、または置換されているかもしくは非置換の炭素数1〜5の直鎖状、分枝状、もしくは環状のアルキル基であり、
A1は炭素数2〜4の直鎖状または分枝状のアルキレン基であり、
n1は8〜30の整数である;
で表される単量体(a−1)20〜45質量%と、
ホモポリマーとしたときのガラス転移温度(Tg)が50℃以上120℃以下である単量体(a−2)40〜55質量%と、
重合性光安定剤(a−3)0.1〜3質量%と、
架橋剤(a−4)0.1〜3質量%と、
反応性シランカップリング剤(a−5)0.1〜3質量%と、
反応性乳化剤(a−6)5〜17.5質量%と、
(ただし、a−1〜a−6の合計は100質量%である)、
を共重合させることにより得られる共重合体粒子(A)、乳化剤(B)、および水性媒体(C)を含む、塗料用エマルジョン組成物である。
In the chemical formula (1),
R 1 is a hydrogen atom or a methyl group,
R 2 is a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted linear, branched, or cyclic alkyl group having 1 to 5 carbon atoms,
A 1 is a linear or branched alkylene group having 2 to 4 carbon atoms,
n1 is an integer from 8 to 30;
20 to 45% by mass of the monomer (a-1) represented by
40-55 mass% of monomer (a-2) whose glass transition temperature (Tg) when it is set as a homopolymer is 50 degreeC or more and 120 degrees C or less,
0.1 to 3% by mass of a polymerizable light stabilizer (a-3),
0.1 to 3% by mass of a crosslinking agent (a-4),
Reactive silane coupling agent (a-5) 0.1-3 mass%,
Reactive emulsifier (a-6) 5 to 17.5% by mass;
(However, the sum of a-1 to a-6 is 100% by mass),
It is the emulsion composition for coatings containing the copolymer particle (A) obtained by copolymerizing, an emulsifier (B), and the aqueous medium (C).
本発明によれば、良好な防曇性を有するとともに耐久性に優れた塗膜を形成することができる塗料用エマルジョン組成物が提供されうる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the emulsion composition for coating materials which can form the coating film which has favorable anti-fogging property and was excellent in durability can be provided.
本発明は、上記化学式(1)で表される単量体(a−1)20〜45質量%と、ホモポリマーとしたときのガラス転移温度(Tg)が50℃以上120℃以下である単量体(a−2)40〜55質量%と、重合性光安定剤(a−3)0.1〜3質量%と、架橋剤(a−4)0.1〜3質量%と、反応性シランカップリング剤(a−5)0.1〜3質量%と、反応性乳化剤(a−6)5〜17.5質量%と、(ただし、a−1〜a−6の合計は100質量%である)を共重合させることにより得られる共重合体粒子(A)、乳化剤(B)、および水性媒体(C)を含む、塗料用エマルジョン組成物である。かような構成を有する本発明の塗料用エマルジョン組成物(以下、単に本発明の組成物とも称する)から得られる塗膜は、良好な防曇性を有するとともに耐久性に優れる。 In the present invention, the monomer (a-1) represented by the chemical formula (1) is 20 to 45% by mass and the glass transition temperature (Tg) when a homopolymer is 50 ° C. or more and 120 ° C. or less. Monomer (a-2) 40-55 mass%, polymerizable light stabilizer (a-3) 0.1-3 mass%, crosslinking agent (a-4) 0.1-3 mass%, and reaction Reactive silane coupling agent (a-5) 0.1 to 3% by mass, reactive emulsifier (a-6) 5 to 17.5% by mass (however, the sum of a-1 to a-6 is 100). It is an emulsion composition for coatings comprising copolymer particles (A) obtained by copolymerizing (which is in mass%), an emulsifier (B), and an aqueous medium (C). The coating film obtained from the emulsion composition for paints of the present invention having such a configuration (hereinafter also simply referred to as the composition of the present invention) has good antifogging properties and excellent durability.
本発明の組成物を用いた際、なぜこのような効果が得られるのか、詳細は不明であるが、以下のように考えられる。なお、下記メカニズムは推測によるものであり、本発明はこれに何ら拘泥されるものではない。 The details of why such an effect is obtained when the composition of the present invention is used are not clear, but are considered as follows. The following mechanism is based on speculation, and the present invention is not limited to this.
すなわち、単量体(a−1)等に含まれるアルキレンオキサイド鎖が親水性であり、このような単量体成分を含む共重合体粒子(A)を含む塗膜も親水性に優れたものとなる。
よって、空気中の水蒸気等が塗膜表面に付着しても水滴の生成を防止し、水の薄膜を生成しやすくするため良好な防曇性が発揮される。また、共重合体粒子(A)は、単量体成分として架橋剤(a−4)を含んでいることから、共重合体粒子(A)の分子量が増大し、塗膜の内部には水分が入りこみにくくなるため、耐久性(耐水性)が向上する。さらに、共重合体粒子(A)は、単量体成分として重合性シランカップリング剤(a−5)を含んでいるため、得られる塗膜と、ガラス、金属、セラミックス、高分子材料等の基材との密着性がより向上し、耐久性(耐水性)が向上する。特に、表面に離型剤が塗布されているような基材であっても、本発明の組成物を用いることにより、離型剤の除去等を行わずにハジキの少ない塗膜を形成することが可能となる。さらに、本発明の組成物から得られる塗膜は、優れた強度を有する。
That is, the alkylene oxide chain contained in the monomer (a-1) is hydrophilic, and the coating film containing the copolymer particles (A) containing such a monomer component is also excellent in hydrophilicity. It becomes.
Therefore, even when water vapor or the like in the air adheres to the surface of the coating film, water droplets are prevented from being produced, and a thin film of water is easily produced. Moreover, since the copolymer particle (A) contains the crosslinking agent (a-4) as a monomer component, the molecular weight of the copolymer particle (A) increases, and moisture is contained inside the coating film. Since it becomes difficult to penetrate, durability (water resistance) is improved. Furthermore, since the copolymer particle (A) contains a polymerizable silane coupling agent (a-5) as a monomer component, the obtained coating film, glass, metal, ceramics, polymer material, etc. Adhesiveness with a base material improves more and durability (water resistance) improves. In particular, even with a base material having a release agent applied to the surface, by using the composition of the present invention, a coating film with less repellency can be formed without removing the release agent. Is possible. Furthermore, the coating film obtained from the composition of the present invention has excellent strength.
さらに、本発明の組成物は、有機溶剤をほとんど使用しないか全く使用しないため、環境負荷を低減することが可能である。 Furthermore, since the composition of the present invention uses little or no organic solvent, it can reduce environmental burden.
以下、本発明の塗料用エマルジョン組成物について、具体的に説明する。 Hereinafter, the emulsion composition for paints of the present invention will be specifically described.
[共重合体粒子(A)]
本発明の組成物は、共重合体粒子(A)を含む。共重合体粒子(A)は、上記化学式(1)で表される単量体(a−1)20〜45質量%と、ホモポリマーとしたときのガラス転移温度(Tg)が50℃以上120℃以下である単量体(a−2)40〜55質量%と、重合性光安定剤(a−3)0.1〜3質量%と、架橋剤(a−4)0.1〜3質量%と、反応性シランカップリング剤(a−5)0.1〜3質量%と、反応性乳化剤(a−6)5〜17.5質量%と、(ただし、a−1〜a−6の合計は100質量%である)を共重合させることにより得られる。
[Copolymer particles (A)]
The composition of the present invention contains copolymer particles (A). The copolymer particles (A) have a monomer (a-1) represented by the chemical formula (1) of 20 to 45% by mass and a glass transition temperature (Tg) of 50 to 120 ° C. when a homopolymer is used. 40 to 55% by mass of monomer (a-2) which is not higher than ° C., 0.1 to 3% by mass of polymerizable light stabilizer (a-3), and 0.1 to 3 of crosslinking agent (a-4) Mass%, reactive silane coupling agent (a-5) 0.1 to 3 mass%, reactive emulsifier (a-6) 5 to 17.5 mass%, (however, a-1 to a- 6 is 100% by mass).
〔単量体(a−1)〕
単量体(a−1)は、下記化学式(1)で表される構造を有する単量体である。
[Monomer (a-1)]
The monomer (a-1) is a monomer having a structure represented by the following chemical formula (1).
前記化学式(1)中、
R1は、水素原子またはメチル基であり、
R2は、水素原子、または置換されているかもしくは非置換の炭素数1〜5の直鎖状、分枝状、もしくは環状のアルキル基であり、
A1は炭素数2〜4の直鎖状または分枝状のアルキレン基であり、
n1は8〜30の整数である。
In the chemical formula (1),
R 1 is a hydrogen atom or a methyl group,
R 2 is a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted linear, branched, or cyclic alkyl group having 1 to 5 carbon atoms,
A1 is a linear or branched alkylene group having 2 to 4 carbon atoms,
n1 is an integer of 8-30.
単量体(a−1)は、その構造中にアルキレンオキサイド鎖を含む。よって、本発明の組成物から得られる塗膜は親水性に優れたものとなり、空気中の水蒸気等が塗膜表面に付着しても水滴の生成を防止し、水の薄膜を生成しやすくするため良好な防曇性が発揮される。 The monomer (a-1) contains an alkylene oxide chain in its structure. Therefore, the coating film obtained from the composition of the present invention has excellent hydrophilicity, and even if water vapor or the like in the air adheres to the coating film surface, it prevents the formation of water droplets and facilitates the formation of a water thin film. Therefore, good antifogging properties are exhibited.
上記化学式(1)で表される単量体(a−1)(以下、単に単量体(a−1)とも称する)のR2で用いられる置換されているかまたは非置換の炭素数1〜5の直鎖状、分枝状、または環状のアルキル基の例としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソアミル基、tert−ペンチル基、ネオペンチル基、シクロペンチル基等が挙げられる。 The substituted or unsubstituted carbon number 1 to 1 used for R 2 of the monomer (a-1) represented by the chemical formula (1) (hereinafter also simply referred to as the monomer (a-1)) Examples of 5 linear, branched, or cyclic alkyl groups include, for example, methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, tert, -Butyl group, n-pentyl group, isoamyl group, tert-pentyl group, neopentyl group, cyclopentyl group and the like.
上記化学式(1)中のA1として用いられる、炭素数2〜4の直鎖状または分枝状のアルキレン基の例としては、例えば、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基などが挙げられる。入手容易性の観点から、エチレン基、プロピレン基が特に好ましい。 Used as A 1 in the above formula (1), examples of linear or branched alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, such as ethylene group, propylene group, and butylene group. From the viewpoint of availability, an ethylene group and a propylene group are particularly preferable.
前述した「置換されているかまたは非置換の炭素数1〜30の直鎖状、分枝状、または環状のアルキル基」等の記載に含まれる「置換されている」とは、当該置換基中の水素原子が、さらに他の置換基で置換されていてもよい態様を示す。また、本明細書中、他の置換基について使用される「置換されている」の用語も同様である。 “Substituted” included in the description of the above-mentioned “substituted or unsubstituted linear, branched, or cyclic alkyl group having 1 to 30 carbon atoms” and the like In the embodiment, the hydrogen atom of may be further substituted with another substituent. In the present specification, the term “substituted” used for other substituents is also the same.
上記の「他の置換基」としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子、フェニル基、p−トリル基、キシリル基、クメニル基、ナフチル基、アンスリル基、フェナントリル基などのアリール基、メトキシ基、エトキシ基、tert−ブトキシ基などのアルコキシ基、フェノキシ基、p−トリルオキシ基などのアリールオキシ基、メトキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、2−エチルヘキシルオキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基、アセトキシ基、プロピオニルオキシ基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、ベンゾイルオキシ基などのアシルオキシ基、アセチル基、ベンゾイル基、イソブチリル基、アクリル基、メタクリル基、メトキサリル基などのアシル基、メチルスルファニル基、tert−ブチルスルファニル基などのアルキルスルファニル基、フェニルスルファニル基、p−トリルスルファニル基などのアリールスルファニル基、メチルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基などのアルキルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、モルホリノ基、ピペリジノ基などのジアルキルアミノ基、フェニルアミノ基、p−トリルアミノ基等のアリールアミノ基などの他、ヒドロキシ基、カルボキシ基、ホルミル基、メルカプト基、スルホ基、メシル基、p−トルエンスルホニル基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、トリフルオロメチル基、トリクロロメチル基、トリメチルシリル基、ホスフィニコ基、ホスホノ基などが挙げられる。 Examples of the “other substituent” include halogen atoms such as fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, phenyl group, p-tolyl group, xylyl group, cumenyl group, naphthyl group, anthryl group, phenanthryl. Aryl group such as methoxy group, ethoxy group, alkoxy group such as tert-butoxy group, aryloxy group such as phenoxy group, p-tolyloxy group, methoxycarbonyl group, butoxycarbonyl group, 2-ethylhexyloxycarbonyl group, phenoxy Alkoxycarbonyl groups such as carbonyl group, acetoxy group, propionyloxy group, acryloyloxy group, methacryloyloxy group, benzoyloxy group and other acyloxy groups, acetyl group, benzoyl group, isobutyryl group, acrylic group, methacryl group, methoxalyl group Any acyl group, alkylsulfanyl group such as methylsulfanyl group, tert-butylsulfanyl group, arylsulfanyl group such as phenylsulfanyl group, p-tolylsulfanyl group, alkylamino group such as methylamino group, cyclohexylamino group, dimethylamino group In addition to dialkylamino groups such as diethylamino group, morpholino group and piperidino group, arylamino groups such as phenylamino group and p-tolylamino group, etc., hydroxy group, carboxy group, formyl group, mercapto group, sulfo group, mesyl group, Examples include p-toluenesulfonyl group, amino group, nitro group, cyano group, trifluoromethyl group, trichloromethyl group, trimethylsilyl group, phosphinico group, phosphono group and the like.
上記化学式(1)中のn1は、8〜30の整数である。親水性付与および塗膜の耐久性の観点から、n1は、9〜22の整数が好ましい。 N1 in the said Chemical formula (1) is an integer of 8-30. From the viewpoint of imparting hydrophilicity and durability of the coating film, n1 is preferably an integer of 9 to 22.
単量体(a−1)は、単独でもまたは2種以上組み合わせても用いることができる。また、単量体(a−1)は市販品を用いてもよいし、合成品を用いてもよい。市販品の例としては、MPG−130MAH、MPG−056MA、MA−80A、MA−50A、MA−150A(以上、日本乳化剤株式会社製)が挙げられる。 A monomer (a-1) can be used individually or in combination of 2 or more types. The monomer (a-1) may be a commercially available product or a synthetic product. Examples of commercially available products include MPG-130MAH, MPG-056MA, MA-80A, MA-50A, and MA-150A (manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd.).
上記化学式(1)で表される単量体(a−1)の中でも、得られる塗膜に効率よく親水性を付与できるという観点から、下記化学式(2)で表される単量体および下記化学式(3)で表される単量体の少なくとも一方を用いることが好ましく、両方を用いることがより好ましい。 Among the monomers (a-1) represented by the chemical formula (1), from the viewpoint that hydrophilicity can be efficiently imparted to the obtained coating film, the monomer represented by the following chemical formula (2) and the following It is preferable to use at least one of the monomers represented by the chemical formula (3), and it is more preferable to use both.
前記化学式(2)中、n2は8〜20の整数である。 In said chemical formula (2), n2 is an integer of 8-20.
前記化学式(3)中、n3は8〜30の整数である。 In said chemical formula (3), n3 is an integer of 8-30.
上記化学式(2)で表される単量体と上記化学式(3)で表される単量体とを併用する場合、その使用量の比は、上記化学式(2)で表される単量体:上記化学式(3)で表される単量体=5:95〜13:87(質量比)であることが好ましい。 When the monomer represented by the chemical formula (2) and the monomer represented by the chemical formula (3) are used in combination, the ratio of the amount used is the monomer represented by the chemical formula (2). : Monomer represented by the above chemical formula (3) = 5: 95 to 13:87 (mass ratio) is preferable.
単量体(a−1)の含有量は、(a−1)〜(a−6)の単量体成分の合計量を100質量%として、20〜45質量%である。含有量が20質量%未満であると、防曇性が十分に発揮されなくなる。一方、45質量%を超えると、塗膜が柔らかくなり耐久性が低下する。該含有量は、好ましくは30〜40質量%である。 The content of the monomer (a-1) is 20 to 45% by mass, where the total amount of monomer components (a-1) to (a-6) is 100% by mass. When the content is less than 20% by mass, the antifogging property is not sufficiently exhibited. On the other hand, when it exceeds 45 mass%, a coating film will become soft and durability will fall. The content is preferably 30 to 40% by mass.
〔単量体(a−2)〕
単量体(a−2)は、ホモポリマーとしたときのガラス転移温度(Tg)が50℃以上120℃以下である単量体である。かような単量体(a−2)を含むことにより、本発明の組成物から得られる塗膜の強度が向上する。
[Monomer (a-2)]
A monomer (a-2) is a monomer whose glass transition temperature (Tg) when it is set as a homopolymer is 50 degreeC or more and 120 degrees C or less. By including such a monomer (a-2), the strength of the coating film obtained from the composition of the present invention is improved.
なお、本明細書において、「ホモポリマーとしたときのガラス転移温度(Tg)」とは、「当該単量体(a−2)の単独重合体のガラス転移温度(Tg)」を意味する。具体的には、FOX式で算出されるガラス転移温度である。 In the present specification, the “glass transition temperature (Tg) when a homopolymer is used” means “the glass transition temperature (Tg) of a homopolymer of the monomer (a-2)”. Specifically, it is the glass transition temperature calculated by the FOX equation.
このような単量体(a−2)の例としては、例えば、ベンジルメタクリレート(Tg=54℃)、2−ヒドロキシエチルメタクリレート(Tg=55℃)、エチルメタクリレート(Tg=65℃)、シクロヘキシルメタクリレート(Tg=66℃)、2−メタクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸(Tg=75℃)、3−ヒドロキシプロピルメタクリレート(Tg=73℃)、2−メタクリロイロキシエチルフタル酸(Tg=75℃)、イソボルニルアクリレート(Tg=94℃)、トリメチルシクロヘキシルメタクリレート(Tg=97℃)、メチルメタクリレート(Tg=105℃)、t−ブチルメタクリレート(Tg=107℃)、ジシクロペンタニルアクリレート(Tg=120℃)、ジシクロペンテニルアクリレート(Tg=120℃)、スチレン(Tg=80℃)等が挙げられる。 Examples of such a monomer (a-2) include, for example, benzyl methacrylate (Tg = 54 ° C.), 2-hydroxyethyl methacrylate (Tg = 55 ° C.), ethyl methacrylate (Tg = 65 ° C.), cyclohexyl methacrylate. (Tg = 66 ° C.), 2-methacryloyloxyethyl hexahydrophthalic acid (Tg = 75 ° C.), 3-hydroxypropyl methacrylate (Tg = 73 ° C.), 2-methacryloyloxyethyl phthalic acid (Tg = 75 ° C.) , Isobornyl acrylate (Tg = 94 ° C.), trimethylcyclohexyl methacrylate (Tg = 97 ° C.), methyl methacrylate (Tg = 105 ° C.), t-butyl methacrylate (Tg = 107 ° C.), dicyclopentanyl acrylate (Tg = 120 ° C.), dicyclopentenyl acrylate (Tg 120 ° C.), styrene (Tg = 80 ℃), and the like.
これらの中でも、他モノマーとの重合速度、硬さ、耐候性の観点から、メチルメタクリレートが好ましい。 Among these, methyl methacrylate is preferable from the viewpoints of polymerization rate with other monomers, hardness, and weather resistance.
単量体(a−2)は、単独でもまたは2種以上組み合わせても用いることができる。また、単量体(a−2)は市販品を用いてもよいし、合成品を用いてもよい。 A monomer (a-2) can be used individually or in combination of 2 or more types. The monomer (a-2) may be a commercially available product or a synthetic product.
単量体(a−2)の含有量は、(a−1)〜(a−6)の単量体成分の合計量を100質量%として、40〜55質量%である。含有量が40質量%未満であると、塗膜の強度が低下する。一方、55質量%を超えると、防曇性が低下する。単量体(a−2)の含有量は、好ましくは42〜47質量%である。 The content of the monomer (a-2) is 40 to 55% by mass, where the total amount of the monomer components (a-1) to (a-6) is 100% by mass. When the content is less than 40% by mass, the strength of the coating film decreases. On the other hand, when it exceeds 55 mass%, anti-fogging property will fall. The content of the monomer (a-2) is preferably 42 to 47% by mass.
〔重合性光安定剤(a−3)〕
重合性光安定剤(a−3)は、ラジカル重合性二重結合と、光安定化作用を有する官能基とを有しており、共重合体粒子(A)の骨格に組み込まれる。重合性光安定剤(a−3)を単量体成分として含むことにより、本発明の組成物から得られる塗膜の耐候性が向上する。
[Polymerizable light stabilizer (a-3)]
The polymerizable light stabilizer (a-3) has a radical polymerizable double bond and a functional group having a light stabilizing action, and is incorporated into the skeleton of the copolymer particle (A). By including the polymerizable light stabilizer (a-3) as a monomer component, the weather resistance of the coating film obtained from the composition of the present invention is improved.
重合性光安定剤(a−3)の例としては、例えば、4−(メタ)アクリロイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−(メタ)アクリロイルオキシ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン、4−(メタ)アクリロイル−1−メトキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−シアノ−4−(メタ)アクリロイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1−(メタ)アクリロイル−4−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−クロトノイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−(メタ)アクリロイルアミノ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン、4−シアノ−4−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−クロトノイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1−(メタ)アクリロイル−4−シアノ−4−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1−クロトノイル−4−クロトノイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、2−(2’−ヒドロキシ−5’−アクリロイルオキシエチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メタクリロイルオキシエチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール等が挙げられる。 Examples of the polymerizable light stabilizer (a-3) include 4- (meth) acryloyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4- (meth) acryloylamino-2,2,6. , 6-tetramethylpiperidine, 4- (meth) acryloyloxy-1,2,2,6,6-pentamethylpiperidine, 4- (meth) acryloyl-1-methoxy-2,2,6,6-tetramethyl Piperidine, 4-cyano-4- (meth) acryloyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 1- (meth) acryloyl-4- (meth) acryloylamino-2,2,6,6-tetra Methylpiperidine, 4-crotonoylamino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4- (meth) acryloylamino-1,2,2,6,6-pentamethylpiperidine 4-cyano-4- (meth) acryloylamino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-crotonoyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 1- (meth) acryloyl-4 -Cyano-4- (meth) acryloylamino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 1-crotonoyl-4-crotonoyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 2- (2 ' -Hydroxy-5'-acryloyloxyethylphenyl) -2H-benzotriazole, 2- (2'-hydroxy-5'-methacryloyloxyethylphenyl) -2H-benzotriazole and the like.
なお、本明細書において、(メタ)アクリルとは、アクリルとメタクリルとを含む総称である。(メタ)アクリロイルとは、アクリロイルとメタクリロイルとを含む総称である。(メタ)アクリレートとは、アクリレートとメタクリレートとを含む総称である。 In addition, in this specification, (meth) acryl is a general term including acryl and methacryl. (Meth) acryloyl is a generic name including acryloyl and methacryloyl. (Meth) acrylate is a generic name including acrylate and methacrylate.
これらの中でも、他モノマーとの重合速度や重合安定性の観点から、4−(メタ)アクリロイルオキシ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジンが好ましい。 Among these, 4- (meth) acryloyloxy-1,2,2,6,6-pentamethylpiperidine is preferable from the viewpoint of polymerization rate with other monomers and polymerization stability.
重合性光安定剤(a−3)は、単独でもまたは2種以上組み合わせても用いることができる。また、重合性光安定剤(a−3)は市販品を用いてもよいし、合成品を用いてもよい。市販品の例としては、例えば、ニューコール LS−3410(以上、日本乳化剤株式会社製)等が挙げられる。 The polymerizable light stabilizer (a-3) can be used alone or in combination of two or more. Moreover, a commercial item may be used for the polymerizable light stabilizer (a-3), and a synthetic item may be used. As an example of a commercial item, Newcol LS-3410 (above, Nippon Emulsifier Co., Ltd. product) etc. are mentioned, for example.
重合性光安定剤(a−3)の含有量は、(a−1)〜(a−6)の単量体成分の合計量を100質量%として、0.1〜3質量%である。含有量が0.1質量%未満であると、得られる塗膜の耐候性が低下する。一方、3質量%を超えると、重合安定性の低下が問題となる。重合性光安定剤(a−3)の含有量は、好ましくは1.5〜2質量%である。 The content of the polymerizable light stabilizer (a-3) is 0.1 to 3% by mass, where the total amount of the monomer components (a-1) to (a-6) is 100% by mass. The weather resistance of the coating film obtained as content is less than 0.1 mass% falls. On the other hand, when it exceeds 3% by mass, a decrease in polymerization stability becomes a problem. The content of the polymerizable light stabilizer (a-3) is preferably 1.5 to 2% by mass.
〔架橋剤(a−4)〕
架橋剤(a−4)は、分子内に2つ以上のラジカル重合性二重結合を有しており、共重合体粒子(A)の骨格に組み込まれる。このような架橋剤(a−4)を用いることにより、共重合体粒子(A)の分子量を増大させることができる。
[Crosslinking agent (a-4)]
The crosslinking agent (a-4) has two or more radical polymerizable double bonds in the molecule, and is incorporated into the skeleton of the copolymer particles (A). By using such a crosslinking agent (a-4), the molecular weight of the copolymer particles (A) can be increased.
架橋剤(a−4)の例としては、例えば、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(3−(メタ)アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシエトキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシジエトキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシテトラエトキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシペンタエトキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシジプロポキシフェニル)プロパン、2(4−(メタ)アクリロイルオキシエトキシフェニル)−2(4−(メタ)アクリロイルオキシジエトキシフェニル)プロパン、2(4−(メタ)アクリロイルオキシジエトキシフェニル)−2(4−(メタ)アクリロイルオキシトリエトキシフェニル)プロパン、2(4−(メタ)アクリロイルオキシジプロポキシフェニル)−2(4−(メタ)アクリロイルオキシトリエトキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシジプロポキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシイソプロポキシフェニル)プロパン、2−ヒドロキシ−3−アクリロイルオキシプロピルメタクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート等の二官能性架橋剤;トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート等の三官能性架橋剤;ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート等の四官能性架橋剤が挙げられる。 Examples of the crosslinking agent (a-4) include 2,2-bis (4- (meth) acryloyloxyphenyl) propane and 2,2-bis (4- (3- (meth) acryloyloxy-2-). Hydroxypropoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4- (meth) acryloyloxyethoxyphenyl) propane, 2,2-bis (4- (meth) acryloyloxydiethoxyphenyl) propane, 2,2-bis ( 4- (meth) acryloyloxytetraethoxyphenyl) propane, 2,2-bis (4- (meth) acryloyloxypentaethoxyphenyl) propane, 2,2-bis (4- (meth) acryloyloxydipropoxyphenyl) propane 2 (4- (meth) acryloyloxyethoxyphenyl) -2 (4- (meth) acryloyloxy Ethoxyphenyl) propane, 2 (4- (meth) acryloyloxydiethoxyphenyl) -2 (4- (meth) acryloyloxytriethoxyphenyl) propane, 2 (4- (meth) acryloyloxydipropoxyphenyl) -2 ( 4- (meth) acryloyloxytriethoxyphenyl) propane, 2,2-bis (4- (meth) acryloyloxydipropoxyphenyl) propane, 2,2-bis (4- (meth) acryloyloxyisopropoxyphenyl) propane 2-hydroxy-3-acryloyloxypropyl methacrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate hydroxypivalate, ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol (Meth) acrylate, butylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, 1,3-butanediol di (meth) acrylate, Bifunctional crosslinking agents such as 1,4-butanediol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, glycerin di (meth) acrylate; trimethylolpropane tri (meth) acrylate, trimethylolethane Trifunctional cross-linking agents such as tri (meth) acrylate, trimethylolmethane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate; pentaerythritol tetra (meth) acrylate, ditrimethylolprop And tetrafunctional cross-linking agents such as tetra (meth) acrylate.
これらの中でも、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレートが好ましい。 Among these, ethylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, and diethylene glycol dimethacrylate are preferable.
架橋剤(a−4)は、単独でもまたは2種以上組み合わせても用いることができる。また、架橋剤(a−4)は市販品を用いてもよいし、合成品を用いてもよい。 A crosslinking agent (a-4) can be used individually or in combination of 2 or more types. Moreover, a commercial item may be used for a crosslinking agent (a-4), and a synthetic item may be used.
架橋剤(a−4)の含有量は、(a−1)〜(a−6)の単量体成分の合計量を100質量%として、0.1〜3質量%である。含有量が0.1質量%未満であると、共重合体粒子(A)の分子量が低下し、塗膜の耐久性(耐水性)が低下する。一方、3質量%を超えると、架橋度が高くなりすぎるため、ゲル化する。架橋剤(a−4)の含有量は、好ましくは1.5〜2質量%である。 Content of a crosslinking agent (a-4) is 0.1-3 mass% by making the total amount of the monomer component of (a-1)-(a-6) into 100 mass%. When the content is less than 0.1% by mass, the molecular weight of the copolymer particles (A) decreases, and the durability (water resistance) of the coating film decreases. On the other hand, if it exceeds 3% by mass, the degree of crosslinking becomes too high and gelation occurs. The content of the crosslinking agent (a-4) is preferably 1.5 to 2% by mass.
〔重合性シランカップリング剤(a−5)〕
重合性シランカップリング剤(a−5)は、分子内にラジカル重合性二重結合を有しており、共重合体粒子(A)の骨格に組み込まれる。このような重合性シランカップリング剤(a−5)を用いることにより、得られる塗膜は、ガラス、金属、セラミックス、高分子材料等の基材や、該基材の表面に塗布される離型剤との密着性に優れたものとなり、耐久性(耐水性)がより向上する。
[Polymerizable silane coupling agent (a-5)]
The polymerizable silane coupling agent (a-5) has a radical polymerizable double bond in the molecule and is incorporated into the skeleton of the copolymer particle (A). By using such a polymerizable silane coupling agent (a-5), the resulting coating film can be applied to a substrate such as glass, metal, ceramics, or a polymer material, or a release coating applied to the surface of the substrate. It has excellent adhesion to the mold, and durability (water resistance) is further improved.
重合性シランカップリング剤の例としては、例えば、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、アリルトリクロロシラン、アリルトリエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、ジエトキシメチルビニルシラン、トリクロロビニルシラン、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、2−(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、2−(メタ)アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシメチルトリメトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシメチルトリエトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシエチルトリメトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシエチルトリエトキシシラン、p−スチリルトリメトキシシラン等が挙げられる。 Examples of the polymerizable silane coupling agent include, for example, vinyltrichlorosilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, allyltrichlorosilane, allyltriethoxysilane, allyltrimethoxysilane, diethoxymethylvinylsilane, trichlorovinylsilane, vinyl Trichlorosilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (2-methoxyethoxy) silane, 3- (meth) acryloxypropyltrimethoxysilane, 3- (meth) acryloxypropyltriethoxysilane, 3- (meta ) Acryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3- (meth) acryloxypropylmethyldiethoxysilane, 2- (meth) acryloxypropyltrimethoxysilane, 2- (meth) acryloxy Propyltriethoxysilane, 3- (meth) acryloxymethyltrimethoxysilane, 3- (meth) acryloxymethyltriethoxysilane, 3- (meth) acryloxyethyltrimethoxysilane, 3- (meth) acryloxyethyl Examples include triethoxysilane and p-styryltrimethoxysilane.
これらの中でも、他モノマーとの重合安定性の観点から、3−(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジメトキシシランが好ましい。 Among these, from the viewpoint of polymerization stability with other monomers, 3- (meth) acryloxypropyltrimethoxysilane, 3- (meth) acryloxypropyltriethoxysilane, 3- (meth) acryloxypropylmethyldimethoxysilane Is preferred.
重合性シランカップリング剤(a−5)は、単独でもまたは2種以上組み合わせても用いることができる。また、重合性シランカップリング剤(a−5)は市販品を用いてもよいし、合成品を用いてもよい。市販品の例としては、KBM−1003、KBE−1003、KBM−1403、KBM−502、KBM−503、KBE−502、KBE−503(以上、信越化学工業株式会社製)が挙げられる。 The polymerizable silane coupling agent (a-5) can be used alone or in combination of two or more. Moreover, as the polymerizable silane coupling agent (a-5), a commercially available product may be used, or a synthetic product may be used. As an example of a commercial item, KBM-1003, KBE-1003, KBM-1403, KBM-502, KBM-503, KBE-502, KBE-503 (above, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. make) are mentioned.
重合性シランカップリング剤(a−5)の含有量は、(a−1)〜(a−6)の単量体成分の合計量を100質量%として、0.1〜3質量%である。含有量が0.1質量%未満であると、得られる塗膜と基材との密着性が低下し、塗膜の耐久性(耐水性)が低下する。一方、3質量%を超えると、重合安定性の低下、貯蔵安定性の低下、ゲル化の原因となる。重合性シランカップリング剤(a−5)の含有量は、好ましくは0.6〜1.2質量%である。 Content of a polymeric silane coupling agent (a-5) is 0.1-3 mass% by making the total amount of the monomer component of (a-1)-(a-6) into 100 mass%. . When the content is less than 0.1% by mass, the adhesion between the obtained coating film and the substrate is lowered, and the durability (water resistance) of the coating film is lowered. On the other hand, when it exceeds 3 mass%, it will cause a decrease in polymerization stability, a decrease in storage stability, and gelation. The content of the polymerizable silane coupling agent (a-5) is preferably 0.6 to 1.2% by mass.
〔反応性乳化剤(a−6)〕
反応性乳化剤(a−6)は、分子内にラジカル重合性二重結合を有している乳化剤であり、共重合体粒子(A)の骨格に組み込まれる。このような反応性乳化剤を用いることにより、共重合体粒子(A)に対して、耐水性を低下させることなく、分散安定性、重合安定性等を付与することができる。また、アルキレンオキサイド鎖を有する反応性乳化剤(a−6)を用いた場合は、塗膜の親水性がさらに向上し、塗膜の防曇性がより向上する。
[Reactive emulsifier (a-6)]
The reactive emulsifier (a-6) is an emulsifier having a radical polymerizable double bond in the molecule, and is incorporated into the skeleton of the copolymer particles (A). By using such a reactive emulsifier, dispersion stability, polymerization stability, and the like can be imparted to the copolymer particles (A) without reducing water resistance. Moreover, when the reactive emulsifier (a-6) which has an alkylene oxide chain | strand is used, the hydrophilic property of a coating film further improves and the anti-fogging property of a coating film improves more.
反応性乳化剤としては、例えば、ラジカル反応性基として不飽和二重結合を、親水基としてポリオキシアルキレン基、スルホン基、硫酸基、リン酸基等を、疎水基としてアルキル基を、一分子中に有する乳化剤が挙げられる。 Examples of the reactive emulsifier include an unsaturated double bond as a radical reactive group, a polyoxyalkylene group, a sulfone group, a sulfuric acid group, a phosphoric acid group, etc. as a hydrophilic group, and an alkyl group as a hydrophobic group in one molecule. Emulsifiers.
さらに具体的には、例えば、ビニルスルホン酸、4−ビニルベンゼンスルホン酸、アリルスルホン酸、3−(メタ)アクリロイルオキシプロパンスルホン酸、2−メチルアリルスルホン酸、2−(メタ)アクリロイルオキシエタンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、モノ[2−(メタ)アクリロイルオキシエチル]アシッドホスフェート、アリルアルコールの硫酸エステルおよびこれらの塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレン高級脂肪酸エステル、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテルのような各種のポリエーテル鎖を側鎖に有するビニルエーテル類、アリルエーテル類、アクリル酸エステル類、またはメタクリル酸エステル類などが挙げられる。 More specifically, for example, vinylsulfonic acid, 4-vinylbenzenesulfonic acid, allylsulfonic acid, 3- (meth) acryloyloxypropanesulfonic acid, 2-methylallylsulfonic acid, 2- (meth) acryloyloxyethanesulfone. Acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, mono [2- (meth) acryloyloxyethyl] acid phosphate, sulfate of allyl alcohol and salts thereof, polyoxyalkylene alkyl ether, polyoxyalkylene higher fatty acid ester, Examples thereof include vinyl ethers having all kinds of polyether chains such as polyoxyalkylene alkylphenyl ethers, allyl ethers, acrylic esters, and methacrylic esters.
これらの中でも、ポリオキシエチレンアルキルエーテルメタクリレート、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルメタクリレートが好ましく、ポリオキシエチレンアルキルエーテルメタクリレートがより好ましい。ポリオキシエチレンアルキルエーテルメタクリレートとしては、アルキル基の炭素数が8〜18が好ましく、エチレンオキサイドの付加モル数は5〜80モルが好ましい。 Among these, polyoxyethylene alkyl ether methacrylate and polyoxyethylene alkyl phenyl ether methacrylate are preferable, and polyoxyethylene alkyl ether methacrylate is more preferable. As polyoxyethylene alkyl ether methacrylate, the carbon number of the alkyl group is preferably 8 to 18, and the added mole number of ethylene oxide is preferably 5 to 80 mol.
反応性乳化剤(a−6)は、単独でもまたは2種以上組み合わせても用いることができる。また、反応性乳化剤(a−6)は市販品を用いてもよいし、合成品を用いてもよい。市販品の例としては、例えば、FMA−03402、An−LMA−10、An−LMA−20、An−LMA−27(以上、日本乳化剤株式会社製)等が挙げられる。 The reactive emulsifier (a-6) can be used alone or in combination of two or more. Moreover, as the reactive emulsifier (a-6), a commercially available product may be used, or a synthetic product may be used. Examples of commercially available products include FMA-03402, An-LMA-10, An-LMA-20, An-LMA-27 (manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd.) and the like.
反応性乳化剤(a−6)の含有量は、(a−1)〜(a−6)の単量体成分の合計量を100質量%として、5〜17.5質量%である。含有量が5質量%未満であると、重合安定性の低下、重合体粒子の分散安定性および貯蔵安定性の低下、防曇性の低下の原因となる。一方、17.5質量%を超えると、塗膜硬度の低下、耐水性の低下の原因となる。反応性乳化剤(a−6)の含有量は、好ましくは10〜15質量%である。 The content of the reactive emulsifier (a-6) is 5 to 17.5% by mass, where the total amount of the monomer components (a-1) to (a-6) is 100% by mass. When the content is less than 5% by mass, it causes a decrease in polymerization stability, a decrease in dispersion stability and storage stability of polymer particles, and a decrease in antifogging property. On the other hand, when it exceeds 17.5 mass%, it will cause a decrease in coating film hardness and a decrease in water resistance. The content of the reactive emulsifier (a-6) is preferably 10 to 15% by mass.
共重合体粒子(A)の重量平均分子量は、100万以上であることが好ましい。この範囲であれば、耐水性、耐候性、耐久性に優れた共重合体粒子を得ることができる。なお、共重合体粒子(A)の重量平均分子量は、GPCにより測定することができる。 The weight average molecular weight of the copolymer particles (A) is preferably 1,000,000 or more. If it is this range, the copolymer particle excellent in water resistance, a weather resistance, and durability can be obtained. The weight average molecular weight of the copolymer particles (A) can be measured by GPC.
共重合体粒子(A)の平均粒子径は、0.05〜0.1μmであることが好ましく、0.06〜0.09μmであることがより好ましい。この範囲であれば、耐久性(耐水性)がより向上する。なお、共重合体粒子(A)の平均粒子径は、レーザ回折法により測定することができる。 The average particle size of the copolymer particles (A) is preferably 0.05 to 0.1 μm, and more preferably 0.06 to 0.09 μm. If it is this range, durability (water resistance) will improve more. The average particle diameter of the copolymer particles (A) can be measured by a laser diffraction method.
本発明の組成物中の共重合体粒子(A)の含有量は、特に制限されないが、組成物全量に対して20〜35質量%であることが好ましく、25〜35質量%であることがより好ましい。この範囲であれば、求める防曇性、耐水性を保ったまま、ゲル化することなく、安定したエマルジョンを得ることができる。 Although content in particular of the copolymer particle (A) in the composition of this invention is not restrict | limited, It is preferable that it is 20-35 mass% with respect to the composition whole quantity, and it is 25-35 mass%. More preferred. Within this range, a stable emulsion can be obtained without gelation while maintaining the required antifogging properties and water resistance.
なお、共重合体粒子(A)は、単独でもまたは2種以上組み合わせても用いることができる。 The copolymer particles (A) can be used alone or in combination of two or more.
[乳化剤(B)]
本発明の組成物は、乳化剤(B)を含む。
[Emulsifier (B)]
The composition of the present invention contains an emulsifier (B).
乳化剤(B)としては、特に制限されず、カチオン性乳化剤、アニオン性乳化剤、ノニオン性乳化剤、または両性乳化剤が挙げられ、界面活性剤類も含む。さらに具体的には、カチオン性乳化剤としては、例えば、ドデシルアンモニウムクロライド等のアルキルアンモニウム塩および/または4級アンモニウム塩等が挙げられる。アニオン性乳化剤としては、例えば、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ジアンモニウム、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸カルシウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム等のアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩;ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸アンモニウム等のアルキルベンゼンスルホン酸塩;ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸アンモニウム等のアルキル硫酸エステル塩;脂肪酸ナトリウム、オレイン酸カリウム等の脂肪族カルボン酸塩;ポリオキシアルキレン単位含有硫酸エステル塩(例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸アンモニウム等のポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩;ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸アンモニウム等のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩;ポリオキシエチレン多環フェニルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレン多環フェニルエーテル硫酸アンモニウム等のポリオキシエチレン多環フェニルエーテル硫酸エステル塩等);ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物ナトリウム等のナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩等;ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム、モノアルキルスルホコハク酸ジナトリウム等のアルキルスルホコハク酸塩、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレングリコールエーテル硫酸塩が挙げられる。ノニオン性乳化剤としては、例えば、ポリオキシアルキレン単位含有エーテル化合物(例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレントリデシルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシアルキレンアルキルエーテル化合物;ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等のポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル化合物;ポリオキシエチレン多環フェニルエーテル等のポリオキシアルキレン多環フェニルエーテル化合物など);ポリオキシエチレンモノラウレート、ポリオキシエチレンモノステアレート、ポリオキシエチレンモノオレエート等のポリオキシアルキレンアルキルエステル化合物;ポリオキシエチレンアルキルアミン等のポリオキシアルキレンアルキルアミン化合物;ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタントリオレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレート等のソルビタン化合物等が挙げられる。両性乳化剤としては、例えば、ラウリルベタイン、ラウリルジメチルアミンオキサイド等が挙げられる。 The emulsifier (B) is not particularly limited, and examples thereof include cationic emulsifiers, anionic emulsifiers, nonionic emulsifiers, and amphoteric emulsifiers, and also include surfactants. More specifically, examples of the cationic emulsifier include alkyl ammonium salts such as dodecyl ammonium chloride and / or quaternary ammonium salts. Examples of the anionic emulsifier include diammonium dodecyl diphenyl ether disulfonate, sodium dodecyl diphenyl ether disulfonate, calcium dodecyl diphenyl ether disulfonate, alkyl diphenyl ether disulfonate such as sodium alkyl diphenyl ether disulfonate; sodium dodecyl benzene sulfonate, dodecyl benzene sulfonic acid Alkyl benzene sulfonates such as ammonium; alkyl sulfates such as sodium lauryl sulfate and ammonium lauryl sulfate; aliphatic carboxylates such as fatty acid sodium and potassium oleate; sulfate salts containing polyoxyalkylene units (for example, polyoxyethylene alkyl) Sodium ether sulfate, polyoxyethylene alkyl ether sulfate Polyoxyethylene alkyl ether sulfates such as ammonium; polyoxyethylene alkylphenyl ether sulfate sodium, polyoxyethylene alkylphenyl ether sulfates such as ammonium polyoxyethylene alkylphenyl ether sulfate; polyoxyethylene polycyclic sodium phenyl ether sulfate; Polyoxyethylene polycyclic phenyl ether ammonium sulfate such as polyoxyethylene polycyclic phenyl ether sulfate); naphthalenesulfonic acid formalin condensate such as sodium naphthalenesulfonic acid formalin condensate salt; sodium dialkylsulfosuccinate, monoalkylsulfosuccinic acid Alkylsulfosuccinates such as disodium, polyoxyethylene-polyoxypropylene glycol agents Le sulfate salts. Examples of nonionic emulsifiers include polyoxyalkylene unit-containing ether compounds (for example, polyoxyalkylene alkyl ether compounds such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene tridecyl ether, polyoxyethylene oleyl ether). Polyoxyalkylene alkyl phenyl ether compounds such as polyoxyethylene octyl phenyl ether and polyoxyethylene nonyl phenyl ether; polyoxyalkylene polycyclic phenyl ether compounds such as polyoxyethylene polycyclic phenyl ether); polyoxyethylene monolaurate Polyoxyalkylene alkyl ester compounds such as polyoxyethylene monostearate and polyoxyethylene monooleate; Polyoxyalkylene alkylamine compounds such as reoxyethylene alkylamine; sorbitan compounds such as sorbitan monolaurate, sorbitan monostearate, sorbitan trioleate, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monooleate, etc. . Examples of amphoteric emulsifiers include lauryl betaine and lauryl dimethylamine oxide.
その他、保護コロイド作用を有する化合物、変性ワックス類、高酸価の酸変性化合物、ポリビニルアルコール、カルボキシル基変性ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、変性デンプン、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸およびその塩、カルボキシル基含有ポリエチレンワックス、カルボキシル基含有ポリプロピレンワックス、カルボキシル基含有ポリエチレン−プロピレンワックスなどの酸変性ポリオレフィンワックス類およびその塩、アクリル酸−無水マレイン酸共重合体およびその塩、スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、イソブチレン−無水マレイン酸交互共重合体、(メタ)アクリル酸−(メタ)アクリル酸エステル共重合体等のカルボキシル基含有ポリマーおよびその塩、ポリイタコン酸およびその塩、アミノ基を有する水溶性アクリル系共重合体、ゼラチン、アラビアゴム、カゼイン等、一般に微粒子の分散安定剤として用いられている水溶性高分子も、本発明に係る乳化剤(B)として好適に用いられる。 Other compounds having protective colloid action, modified waxes, acid-modified compounds with high acid value, polyvinyl alcohol, carboxyl group-modified polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, modified starch, polyvinylpyrrolidone, polyacrylic acid and Salts thereof, carboxyl group-containing polyethylene waxes, carboxyl group-containing polypropylene waxes, acid-modified polyolefin waxes such as carboxyl group-containing polyethylene-propylene waxes and salts thereof, acrylic acid-maleic anhydride copolymers and salts thereof, styrene- (meta ) Acrylic acid copolymer, ethylene- (meth) acrylic acid copolymer, isobutylene-maleic anhydride alternating copolymer, (meth) acrylic acid- (meth) Carboxyl group-containing polymers such as crylate ester copolymers and salts thereof, polyitaconic acid and salts thereof, water-soluble acrylic copolymers having amino groups, gelatin, gum arabic, casein, etc. Generally used as dispersion stabilizers for fine particles The water-soluble polymer used is also suitably used as the emulsifier (B) according to the present invention.
これらの中でも、重合安定性、得られたエマルジョンの貯蔵安定性、耐水性の観点から、ポリオキシエチレン多環フェニルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩が好ましい。 Among these, polyoxyethylene polycyclic phenyl ether sulfate and polyoxyethylene alkyl ether sulfate are preferable from the viewpoints of polymerization stability, storage stability of the obtained emulsion, and water resistance.
これら乳化剤(B)は、単独でもまたは2種以上を組み合わせても用いることができる。また、乳化剤(B)は、市販品を用いてもよいし合成品を用いてもよい。市販品の例としては、ニューコール 714−SF、ニューコール 2503−SFL、ニューコール 707−SF、ニューコール 723−SF、ニューコール 2607−SF、ニューコール 2614−SF(以上、日本乳化剤株式会社製)、ハイテノール(登録商標)NF−08、ハイテノール(登録商標)NF−13、ハイテノール(登録商標)NF−17(以上、第一工業製薬株式会社製)等が挙げられる。 These emulsifiers (B) can be used alone or in combination of two or more. In addition, as the emulsifier (B), a commercially available product or a synthetic product may be used. Examples of commercially available products include New Coal 714-SF, New Coal 2503-SFL, New Coal 707-SF, New Coal 723-SF, New Coal 2607-SF, New Coal 2614-SF (above, manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd.) ), Hightenol (registered trademark) NF-08, Hightenol (registered trademark) NF-13, Hightenol (registered trademark) NF-17 (manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), and the like.
本発明の組成物中の乳化剤(B)の含有量は、特に制限されないが、組成物全量に対して、0.6〜1.2質量%であることが好ましく、0.7〜1質量%であることがより好ましい。この範囲であれば、耐水性を低下させることなく、重合安定性、貯蔵安定性に優れたエマルジョンを得ることができる。 Although content in particular of the emulsifier (B) in the composition of this invention is not restrict | limited, It is preferable that it is 0.6-1.2 mass% with respect to the composition whole quantity, and 0.7-1 mass% It is more preferable that If it is this range, the emulsion excellent in polymerization stability and storage stability can be obtained, without reducing water resistance.
[水性媒体(C)]
本発明に係る水性媒体としては、水が挙げられ、水溶性の有機溶剤も本発明の目的を損なわない範囲で水と併用することができる。
[Aqueous medium (C)]
Examples of the aqueous medium according to the present invention include water, and a water-soluble organic solvent can be used in combination with water as long as the object of the present invention is not impaired.
水としては、蒸留水、イオン交換水、純水、および超純水等を用いることができる。 As water, distilled water, ion exchange water, pure water, ultrapure water, or the like can be used.
また、水溶性有機溶剤としては、例えば、モノアルコール類、多価アルコール類、多価アルコールの低級アルキルエーテル類、ケトン類、エーテル類、エステル類、窒素含有化合物類等を挙げることができる。これらは単独でも2種以上を組み合わせても用いることができる。 Examples of the water-soluble organic solvent include monoalcohols, polyhydric alcohols, lower alkyl ethers of polyhydric alcohols, ketones, ethers, esters, nitrogen-containing compounds, and the like. These can be used alone or in combination of two or more.
上記モノアルコール類の具体例としては、メタノール、エタノール、n−プロパノール、n−ブタノール、n−ペンタノール、n−ヘキサノール、n−ヘプタノール、n−オクタノール、n−ノニルアルコール、n−デカノール、またはこれらの異性体、シクロペンタノール、シクロヘキサノール等が挙げられる。 Specific examples of the monoalcohols include methanol, ethanol, n-propanol, n-butanol, n-pentanol, n-hexanol, n-heptanol, n-octanol, n-nonyl alcohol, n-decanol, and these. Isomers, cyclopentanol, cyclohexanol and the like.
上記多価アルコール類の具体例としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−ブチレングリコール、1,4−ブチレングリコール、1,2−ペンタンジオール、1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,2−ヘキサンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,2−シクロヘキサンジオール、ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、グリセリン、ペンタエリスリトール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、チオジグリコール等が挙げられる。 Specific examples of the polyhydric alcohols include ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-butylene glycol, 1,4-butylene glycol, 1,2-pentanediol, 1,5-pentanediol, neopentyl glycol, 1 , 2-hexanediol, 1,6-hexanediol, 1,2-cyclohexanediol, heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, glycerin, pentaerythritol, diethylene glycol , Dipropylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, thiodiglycol and the like.
上記多価アルコールの低級アルキルエーテル類の具体例としては、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールイソブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル等が挙げられる。 Specific examples of the lower alkyl ethers of the polyhydric alcohol include ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol isopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether. , Ethylene glycol isobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol mono-n-propyl ether, dipropylene Glycol mono -n- butyl ether.
上記ケトン類の具体例としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソプロピルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン等が挙げられる。上記エーテル類の具体例としては、イソプロピルエーテル、n−ブチルエーテル、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、1,4−ジオキサン等が挙げられる。上記エステル類の具体例としては、プロピレンカルボネート、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸アミル、乳酸エチル、酪酸エチル、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、ε−カプロラクトン、ε−カプロラクタム等が挙げられる。上記窒素含有化合物の具体例としては、尿素、ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、オクチルピロリドン等が挙げられる。 Specific examples of the ketones include acetone, methyl ethyl ketone, methyl butyl ketone, methyl isobutyl ketone, diisopropyl ketone, cyclopentanone, and cyclohexanone. Specific examples of the ethers include isopropyl ether, n-butyl ether, tetrahydrofuran, tetrahydropyran, 1,4-dioxane and the like. Specific examples of the esters include propylene carbonate, methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, isopropyl acetate, butyl acetate, isobutyl acetate, amyl acetate, ethyl lactate, ethyl butyrate, dibutyl phthalate, dioctyl phthalate, ε-caprolactone, ε-caprolactam and the like can be mentioned. Specific examples of the nitrogen-containing compound include urea, pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, octyl pyrrolidone and the like.
水溶性有機溶剤を含有する場合の含有量は、特に限定されないが、水100質量部に対して0.1〜10質量部が好ましい。 Although content in the case of containing a water-soluble organic solvent is not specifically limited, 0.1-10 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of water.
[共重合体粒子(D)]
本発明の組成物は、さらに共重合体粒子(D)を含むことが好ましい。共重合体粒子(D)は、共重合体粒子(A)よりも疎水性の高い粒子であり、基材や離型剤との親和性がより高い粒子である。これにより、得られる塗膜の耐久性(耐水性)がさらに向上する。また、共重合体粒子(D)を含むことにより、表面に離型剤が塗布されているような基材であっても、離型剤の除去等を行わずにハジキの少ない塗膜を形成することがより容易となる。
[Copolymer particles (D)]
The composition of the present invention preferably further contains copolymer particles (D). The copolymer particles (D) are particles having higher hydrophobicity than the copolymer particles (A), and are particles having a higher affinity with the base material and the release agent. Thereby, durability (water resistance) of the obtained coating film further improves. In addition, by including the copolymer particles (D), a coating film with less repellency can be formed without removing the release agent, even if the substrate has a release agent applied to the surface. It will be easier to do.
共重合体粒子(D)は、(メタ)アクリル酸エステル(d−1)92〜98質量%と、(メタ)アクリル酸(d−2)0.1〜4質量%と、反応性シランカップリング剤(d−3)0.1〜4質量%と(ただし、d−1〜d−3の合計は100質量%である)、を共重合させることにより得られる粒子であることが好ましい。 The copolymer particles (D) are (meth) acrylic acid ester (d-1) 92 to 98% by mass, (meth) acrylic acid (d-2) 0.1 to 4% by mass, and a reactive silane cup. Particles obtained by copolymerizing 0.1 to 4% by mass of the ring agent (d-3) (however, the sum of d-1 to d-3 is 100% by mass) are preferable.
〔(メタ)アクリル酸エステル(d−1)〕
(メタ)アクリル酸エステルの具体例としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソボロニル(メタ)アクリレート、n−ラウリル(メタ)アクリレート、n−ステアリル(メタ)アクリレート、シュウ酸モノヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフタル酸モノヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフタル酸モノヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、5−メチル−1,2−シクロヘキサンジカルボン酸モノヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、フタル酸モノヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、フタル酸モノヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、マレイン酸モノヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、マレイン酸ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフタル酸モノヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ジアセトン(メタ)アクリレ−ト、アセトニル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレ−トアセチルアセテート、アセトアセトキシエチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
[(Meth) acrylic acid ester (d-1)]
Specific examples of (meth) acrylic acid esters include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, and isobutyl (meth). Acrylate, t-butyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, n-lauryl (meth) acrylate, n-stearyl (meth) acrylate, monohydroxy oxalate Ethyl (meth) acrylate, tetrahydrophthalic acid monohydroxyethyl (meth) acrylate, tetrahydrophthalic acid monohydroxypropyl (meth) acrylate, 5-methyl-1,2-cyclohexanedicarboxylic acid Nohydroxyethyl (meth) acrylate, Monohydroxyethyl (meth) acrylate phthalate, Monohydroxypropyl (meth) acrylate phthalate, Monohydroxyethyl (meth) acrylate maleate, Hydroxypropyl (meth) acrylate maleate, Tetrahydrophthalic acid Monohydroxybutyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, diacetone (meth) acrylate, acetonyl (meth) acrylate, 2 -Hydroxypropyl (meth) acrylate acetyl acetate, acetoacetoxyethyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate and the like.
これらの中でも、耐薬品性、耐候性、塗膜硬度のバランス、他モノマーとの重合速度の観点から、メチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、tert−ブチルメタクリレートが好ましい。 Among these, from the viewpoints of chemical resistance, weather resistance, balance of coating film hardness, and polymerization rate with other monomers, methyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl Acrylate and tert-butyl methacrylate are preferred.
これら(メタ)アクリル酸エステル(d−1)は、単独でもまたは2種以上組み合わせても用いられ、好ましくは2種以上用いる。また、(メタ)アクリル酸エステル(d−1)は市販品を用いてもよいし、合成品を用いてもよい。 These (meth) acrylic acid esters (d-1) may be used alone or in combination of two or more, preferably two or more. Moreover, a commercial item may be used for (meth) acrylic acid ester (d-1), and a synthetic item may be used.
(メタ)アクリル酸エステル(d−1)の含有量は、(d−1)〜(d−3)の単量体成分の合計量を100質量%として、92〜98質量%であることが好ましく、95〜98質量%であることがより好ましい。この範囲であれば、重合安定性に優れ、求めている塗膜硬度を得ることができる。 The content of the (meth) acrylic acid ester (d-1) is 92 to 98% by mass, where the total amount of the monomer components (d-1) to (d-3) is 100% by mass. Preferably, it is 95-98 mass%. If it is this range, it is excellent in superposition | polymerization stability and can obtain the coating-film hardness calculated | required.
〔(メタ)アクリル酸(d−2)〕
(d−2)成分としては、アクリル酸またはメタクリル酸をそれぞれ単独で用いてもよいし、併用してもよい。好ましくはアクリル酸である。
[(Meth) acrylic acid (d-2)]
As the component (d-2), acrylic acid or methacrylic acid may be used alone or in combination. Acrylic acid is preferred.
(メタ)アクリル酸(d−2)の含有量は、(d−1)〜(d−3)の単量体成分の合計量を100質量%として、0.1〜4質量%であることが好ましく、1.5〜2質量%であることがより好ましい。この範囲であれば、重合安定性に影響を及ぼすことなく、塗面に対する密着性を向上させることができる。 The content of (meth) acrylic acid (d-2) is 0.1 to 4% by mass, where the total amount of monomer components (d-1) to (d-3) is 100% by mass. Is preferable, and it is more preferable that it is 1.5-2 mass%. If it is this range, the adhesiveness with respect to a coating surface can be improved, without affecting superposition | polymerization stability.
〔重合性シランカップリング剤(d−3)〕
重合性シランカップリング剤(d−3)の具体的な例は、上記〔重合性シランカップリング剤(a−5)〕の項で例示した化合物と同様であるので、ここでは説明を省略する。
[Polymerizable silane coupling agent (d-3)]
Specific examples of the polymerizable silane coupling agent (d-3) are the same as the compounds exemplified in the above section [Polymerizable Silane Coupling Agent (a-5)], and thus the description thereof is omitted here. .
重合性シランカップリング剤(d−3)は、他モノマーとの重合安定性の観点から、3−(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジメトキシシランが好ましい。 From the viewpoint of polymerization stability with other monomers, the polymerizable silane coupling agent (d-3) is 3- (meth) acryloxypropyltrimethoxysilane, 3- (meth) acryloxypropyltriethoxysilane, 3- (Meth) acryloxypropylmethyldimethoxysilane is preferred.
重合性シランカップリング剤(d−3)は、単独でもまたは2種以上組み合わせても用いることができる。また、重合性シランカップリング剤(d−3)は市販品を用いてもよいし、合成品を用いてもよい。市販品の例としては、KBM−1003、KBE−1003、KBM−1403、KBM−502、KBM−503、KBE−502、KBE−503(以上、信越化学工業株式会社製)が挙げられる。 The polymerizable silane coupling agent (d-3) can be used alone or in combination of two or more. Moreover, as the polymerizable silane coupling agent (d-3), a commercially available product may be used, or a synthetic product may be used. As an example of a commercial item, KBM-1003, KBE-1003, KBM-1403, KBM-502, KBM-503, KBE-502, KBE-503 (above, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. make) are mentioned.
重合性シランカップリング剤(d−3)の含有量は、(d−1)〜(d−3)の単量体成分の合計量を100質量%として、0.1〜4質量%であることが好ましく、0.6〜1.2質量%であることがより好ましい。この範囲であれば、塗面との密着性が向上し、耐水性を向上させることができる。 The content of the polymerizable silane coupling agent (d-3) is 0.1 to 4% by mass, where the total amount of monomer components (d-1) to (d-3) is 100% by mass. It is preferably 0.6 to 1.2% by mass. If it is this range, adhesiveness with a coating surface will improve and water resistance can be improved.
共重合体粒子(D)の重量平均分子量は、100万以上であることが好ましい。なお、共重合体粒子(D)の重量平均分子量は、GPCにより測定することができる。 The weight average molecular weight of the copolymer particles (D) is preferably 1 million or more. The weight average molecular weight of the copolymer particles (D) can be measured by GPC.
共重合体粒子(D)の平均粒子径は、0.1〜0.2μmであることが好ましく、0.1〜0.15μmであることがより好ましい。この範囲であれば、塗膜の下部、すなわち基材や基材表面の離型剤に近い位置に共重合体粒子(D)が存在しやすくなり、基材や離型剤との密着性がより高くなり、塗膜の耐久性(耐水性)をより向上させることができる。また、共重合体粒子(D)の隙間に、粒子径の小さな共重合体粒子(A)が入り込み、2つの粒子が密に充填されているような形態となり、防曇性および耐久性(耐水性)がさらに向上する。なお、共重合体粒子(D)の平均粒子径は、レーザ回折法により測定することができる。 The average particle size of the copolymer particles (D) is preferably 0.1 to 0.2 μm, and more preferably 0.1 to 0.15 μm. Within this range, the copolymer particles (D) are likely to be present in the lower part of the coating film, that is, at a position close to the release agent on the substrate or the substrate surface, and the adhesion to the substrate or the release agent is improved. It becomes higher and the durability (water resistance) of the coating film can be further improved. In addition, the copolymer particles (A) having a small particle diameter enter the gaps between the copolymer particles (D), and the two particles are closely packed, so that the antifogging property and durability (water resistance) Property) is further improved. The average particle diameter of the copolymer particles (D) can be measured by a laser diffraction method.
本発明の組成物中の共重合体粒子(D)の含有量は、特に制限されないが、組成物全量に対して30〜50質量%であることが好ましく、45〜55質量%であることがより好ましい。この範囲であれば、重合安定性、耐久性、貯蔵安定性に優れたエマルジョンを得ることができる。 Although content in particular of the copolymer particle (D) in the composition of this invention is not restrict | limited, It is preferable that it is 30-50 mass% with respect to the composition whole quantity, and it is 45-55 mass%. More preferred. If it is this range, the emulsion excellent in superposition | polymerization stability, durability, and storage stability can be obtained.
また、本発明の組成物中の共重合体粒子(A)と共重合体粒子(D)との含有量の比は、共重合体粒子(A):共重合体粒子(D)=40:60〜60:40(質量比)とすることが好ましく、45:55〜55:45(質量比)とすることがより好ましい。この範囲であれば、防曇性および耐久性(耐水性)がより向上する。また、表面に離型剤が塗布されているような基材であっても、離型剤の除去等を行わずにハジキの少ない塗膜を形成することがさらに容易となる。 The ratio of the content of the copolymer particles (A) and the copolymer particles (D) in the composition of the present invention is as follows: copolymer particles (A): copolymer particles (D) = 40: It is preferable to set it as 60-60: 40 (mass ratio), and it is more preferable to set it as 45: 55-55: 45 (mass ratio). If it is this range, anti-fogging property and durability (water resistance) will improve more. Moreover, even if the substrate has a release agent coated on the surface, it becomes easier to form a coating film with less repellency without removing the release agent.
なお、共重合体粒子(D)は、単独でもまたは2種以上組み合わせても用いることができる。 The copolymer particles (D) can be used alone or in combination of two or more.
本発明の塗料用エマルジョン組成物は、上記成分の他に、必要に応じて、消泡剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、無機または有機フィラー、顔料、染料、増粘剤、分散剤、レベリング剤、防腐剤、防カビ剤、防錆剤等をさらに含有することができる。 In addition to the above components, the emulsion composition for coatings of the present invention includes an antifoaming agent, an antioxidant, an ultraviolet absorber, an inorganic or organic filler, a pigment, a dye, a thickener, a dispersant, and a leveling as necessary. An agent, an antiseptic, a fungicide, a rust inhibitor and the like can be further contained.
[塗料用エマルジョン組成物の製造方法]
本発明の塗料用エマルジョン組成物の製造方法は、特に制限されず、例えば、重合開始剤および乳化剤の存在下、水性媒体中で、単量体(a−1)〜(a−6)を含む単量体成分を乳化重合させる方法が挙げられる。乳化重合としては、(1)単量体成分を乳化剤および水性媒体中に滴下しながら重合を行う方法(単量体滴下法);(2)原料(単量体成分、乳化剤、および水性媒体)の全量を混合したものから一括で重合を行う方法(単量体一括仕込み法);(3)原料のうちの一部(単量体成分のうちの1種または2種以上等、乳化剤、水性媒体、および重合開始剤)を用いてプレ重合しシードエマルジョンを製造した後、シードエマルジョンへ残りの原料を添加して乳化重合を行う方法(シードエマルジョン法);等が挙げられる。中でも、所望の粒子径を得やすいという観点から、共重合体粒子(A)を得る方法としては、上記(2)の方法が好ましい。
[Method for Producing Emulsion Composition for Paint]
The method for producing the emulsion composition for paint of the present invention is not particularly limited, and includes, for example, monomers (a-1) to (a-6) in an aqueous medium in the presence of a polymerization initiator and an emulsifier. The method of emulsion-polymerizing a monomer component is mentioned. As emulsion polymerization, (1) a method of performing polymerization while dropping a monomer component in an emulsifier and an aqueous medium (monomer dropping method); (2) raw materials (a monomer component, an emulsifier, and an aqueous medium) (3) part of the raw materials (one or more of the monomer components, emulsifier, aqueous, etc.) A seed emulsion is prepared by pre-polymerization using a medium and a polymerization initiator), and then emulsion polymerization is performed by adding the remaining raw materials to the seed emulsion (seed emulsion method); and the like. Among these, from the viewpoint of easily obtaining a desired particle size, the method (2) is preferable as a method for obtaining the copolymer particles (A).
また、本発明の組成物が共重合体粒子(D)を含む場合、所望の粒子径を得やすいという観点から、共重合体粒子(D)を得る方法としては、上記(3)の方法が好ましい。 Moreover, when the composition of this invention contains copolymer particle (D), from a viewpoint that a desired particle diameter is easy to be obtained, as a method of obtaining copolymer particle (D), the method of said (3) is the method. preferable.
乳化重合時に使用する重合開始剤としては、熱または還元性物質などによりラジカル分解して単量体成分の重合を起こさせるものであれば特に制限されず、水溶性または油溶性の過硫酸塩、過酸化物、アゾビス化合物等を使用できる。具体的な例としては、例えば、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム、過酸化水素、t−ブチルハイドロパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイト、ベンゾイルパーオキサイド、o−メトキシベンゾイルパーオキサイド、o−クロロベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、t−ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイドなどの有機過酸化物;2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス−2,4−ジメチルバレロニトリル、4,4’−アゾビス(4−シアノバレリックアシッド)、2,2’−アゾビス(2−ジアミノプロパン)ハイドロクロライド、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジハイドロクロライド、2,2’−アゾビス[2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)−プロピオンアミド]、2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)二塩酸塩、メチルプロパンイソ酪酸ジメチル等が挙げられる。過硫酸塩または過酸化物は、還元剤と組み合わせてレドックス系重合開始剤を形成してもよい。還元剤としては、例えば、L−アスコルビン酸、L−ソルビン酸、亜硫酸ナトリウム、メタ重亜硫酸ナトリウム、硫酸第一鉄、ロンガリット等が挙げられる。 The polymerization initiator used at the time of emulsion polymerization is not particularly limited as long as it causes radical decomposition by heat or a reducing substance to cause polymerization of the monomer component, water-soluble or oil-soluble persulfate, Peroxides, azobis compounds, etc. can be used. Specific examples include, for example, potassium persulfate, sodium persulfate, ammonium persulfate, hydrogen peroxide, t-butyl hydroperoxide, di-t-butyl peroxide, benzoyl peroxide, o-methoxybenzoyl peroxide. Organic peroxides such as o-chlorobenzoyl peroxide, lauroyl peroxide, t-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, diisopropylbenzene hydroperoxide, 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2, 2'-azobis-2,4-dimethylvaleronitrile, 4,4'-azobis (4-cyanovaleric acid), 2,2'-azobis (2-diaminopropane) hydrochloride, 2,2'-azobis ( 2-methylbutyronitrile), 2 2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride, 2,2'-azobis [2-methyl-N- (2-hydroxyethyl)- Propionamide], 2,2′-azobis [2- (2-imidazolin-2-yl) propane], 2,2′-azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride, dimethyl methylpropane isobutyrate, and the like. It is done. The persulfate or peroxide may be combined with a reducing agent to form a redox polymerization initiator. Examples of the reducing agent include L-ascorbic acid, L-sorbic acid, sodium sulfite, sodium metabisulfite, ferrous sulfate, Rongalite and the like.
これら重合開始剤および還元剤は、単独でもまたは2種以上を組み合わせて用いてもよい。重合開始剤の添加量は、単量体成分の合計質量100質量部に対して、好ましくは0.05〜5質量部、より好ましくは0.08〜3質量部である。このような量の重合開始剤存在下であれば、単量体成分を十分重合できる。 These polymerization initiators and reducing agents may be used alone or in combination of two or more. The addition amount of the polymerization initiator is preferably 0.05 to 5 parts by mass and more preferably 0.08 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total mass of the monomer components. In the presence of such an amount of polymerization initiator, the monomer component can be sufficiently polymerized.
また、使用できる乳化剤としては、上記[乳化剤(B)]の項で挙げた乳化剤が挙げられ、使用できる水性媒体としては、上記[水性媒体(C)]の項で挙げた水性媒体が挙げられる。 Examples of the emulsifier that can be used include the emulsifiers mentioned in the above section [Emulsifier (B)]. Examples of the aqueous medium that can be used include the aqueous medium mentioned in the above section [Aqueous medium (C)]. .
(2)の方法の場合、乳化重合の反応温度は、重合が起こりうる温度であれば、限定はされないが、好ましくは70〜80℃である。また、乳化重合の反応時間は、好ましくは5〜7時間である。 In the case of the method (2), the reaction temperature of the emulsion polymerization is not limited as long as the polymerization can occur, but it is preferably 70 to 80 ° C. The reaction time for emulsion polymerization is preferably 5 to 7 hours.
(3)の方法の場合、原料全量を混合したプレエマルジョンの好ましくは1〜3質量%を重合系に先仕込みし、好ましくは重合温度75〜85℃で、好ましくは0.25〜1.0時間の乳化重合を行い、シードエマルジョンを製造することが好ましい。その後、残りのプレエマルジョン好ましくは97〜99質量%を、好ましくは75〜85℃の温度条件下、好ましくは2〜6時間かけて重合系に添加し、乳化重合を行うことが好ましい。 In the case of the method (3), preferably 1 to 3% by mass of the pre-emulsion mixed with the total amount of raw materials is pre-charged into the polymerization system, preferably at a polymerization temperature of 75 to 85 ° C., preferably 0.25 to 1.0. It is preferable to perform emulsion polymerization for a period of time to produce a seed emulsion. Thereafter, the remaining pre-emulsion, preferably 97 to 99% by mass, is preferably added to the polymerization system under the temperature condition of 75 to 85 ° C., preferably over 2 to 6 hours, to carry out emulsion polymerization.
プレエマルジョン添加終了後、系内の温度を75〜85℃として、熟成を行い、未反応単量体の削減、消去等を行うことが好ましい。所定の熟成温度に達した後、1〜3時間程度熟成を行い、必要であれば、重合開始剤、イオン交換水等を追添加してさらに熟成を継続してもよい。 After the addition of the pre-emulsion, the temperature in the system is preferably set to 75 to 85 ° C., and aging is preferably performed to reduce or eliminate unreacted monomers. After reaching a predetermined aging temperature, aging is performed for about 1 to 3 hours, and if necessary, aging may be continued by adding a polymerization initiator, ion-exchanged water or the like.
(2)の方法および(3)の方法では、乳化重合または熟成終了後に冷却を行う。冷却後、酸性官能基の全部または一部を、塩基性化合物で中和することができる。該塩基性化合物としては、アンモニア、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ブチルアミン等のアルキルアミン類、2−ジメチルアミノエタノール、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、アミノメチルプロパノール等のアルカノールアミン類、モルホリン等が挙げられる。 In the method (2) and the method (3), cooling is performed after the completion of emulsion polymerization or aging. After cooling, all or part of the acidic functional group can be neutralized with a basic compound. Examples of the basic compound include alkylamines such as ammonia, trimethylamine, triethylamine, and butylamine, alkanolamines such as 2-dimethylaminoethanol, diethanolamine, triethanolamine, and aminomethylpropanol, and morpholine.
さらに必要に応じて、100〜250メッシュのろ過網を使用してろ過し、目的とするエマルジョン組成物を得ることができる。 Furthermore, it can filter using a 100-250 mesh filtration net | network as needed, and can obtain the target emulsion composition.
乳化重合時には、メルカプタン類等の連鎖移動剤、炭酸ナトリウム等のpH調整剤、各種消泡剤等の他の添加剤を使用してもよい。その他の添加剤を添加する場合は、初期に一括添加してもよいし、連続的に添加してもよいし、その一部を重合中に連続または分割して添加してもよい。 At the time of emulsion polymerization, other additives such as chain transfer agents such as mercaptans, pH adjusters such as sodium carbonate, and various antifoaming agents may be used. When other additives are added, they may be added all at once in the initial stage, continuously, or a part thereof may be added continuously or divided during the polymerization.
共重合体粒子(A)と共重合体粒子(D)とを含む本発明の組成物を得る場合は、共重合体粒子(A)を含むエマルジョンと共重合体粒子(D)を含むエマルジョンとを、所望の共重合体粒子(A)と共重合体粒子(D)との含有量比になるように混合すればよい。 When obtaining the composition of the present invention comprising copolymer particles (A) and copolymer particles (D), an emulsion comprising copolymer particles (A) and an emulsion comprising copolymer particles (D) May be mixed so that the content ratio of the desired copolymer particles (A) and copolymer particles (D) is obtained.
本発明の塗料用エマルジョン組成物は、防曇塗料、汚染防止塗料などの塗料に好適に使用することができる。 The emulsion composition for paints of the present invention can be suitably used for paints such as antifogging paints and antifouling paints.
以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は下記の実施例により何ら制限されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated further in detail, this invention is not restrict | limited at all by the following Example.
(実施例1)
下記に示す単量体成分(a−1)〜(a−6)、乳化剤(B)、水性媒体(C)、および重合開始剤を準備した。
Example 1
The following monomer components (a-1) to (a-6), an emulsifier (B), an aqueous medium (C), and a polymerization initiator were prepared.
攪拌棒、温度計、窒素導入管、およびコンデンサを備えたフラスコに、上記原料の全量を仕込み、系内を窒素置換し、70℃まで昇温した。その後、窒素雰囲気下、75℃で6時間重合を行った。 A flask equipped with a stirring bar, a thermometer, a nitrogen introduction tube, and a condenser was charged with the entire amount of the raw material, and the system was purged with nitrogen, and the temperature was raised to 70 ° C. Thereafter, polymerization was performed at 75 ° C. for 6 hours in a nitrogen atmosphere.
重合終了後、30℃まで冷却し、200メッシュのろ過網を用いてろ過することにより、共重合体粒子(A)を含むエマルジョン(A)を得た。GPCを用いて測定した共重合体粒子(A)の重量平均分子量は158万であった。 After completion of the polymerization, the mixture was cooled to 30 ° C. and filtered using a 200-mesh filter screen to obtain an emulsion (A) containing copolymer particles (A). The weight average molecular weight of the copolymer particles (A) measured using GPC was 1,580,000.
(実施例2)
共重合体粒子(D)の原料として、下記に示す単量体成分(d−1)〜(d−3)、乳化剤、水性媒体、および重合開始剤を準備した。
(Example 2)
As raw materials for the copolymer particles (D), the following monomer components (d-1) to (d-3), an emulsifier, an aqueous medium, and a polymerization initiator were prepared.
上記の原料をフラスコ中で混合し、プレエマルジョン 319.0gを得た。そのうち、3.19g(プレエマルジョン全量に対して1質量%)を、イオン交換水100mlが入っており、攪拌棒、温度計、窒素導入管、およびコンデンサが備えられている500mlフラスコに仕込み、系内を窒素置換し、80℃まで昇温した。その後、窒素雰囲気下、80℃で0.5時間の初期重合を行った。 The above raw materials were mixed in a flask to obtain 319.0 g of a pre-emulsion. Among them, 3.19 g (1% by mass with respect to the total amount of the pre-emulsion) was charged in a 500 ml flask containing 100 ml of ion-exchanged water and equipped with a stir bar, a thermometer, a nitrogen introduction tube, and a condenser. The inside was replaced with nitrogen, and the temperature was raised to 80 ° C. Thereafter, initial polymerization was performed at 80 ° C. for 0.5 hour in a nitrogen atmosphere.
初期重合終了後、残りのプレエマルジョン 315.81gを、80℃で3時間かけて滴下しながら重合を行った。滴下終了後、80℃で1時間熟成を行った。熟成後、30℃まで冷却し、29質量%のアンモニア水1.5gを加えて中和し、pHを8.0とした。その後、100メッシュのろ過網を用いてろ過することにより、共重合体粒子(D)を含むエマルジョン(D)を得た。GPCを用いて測定した共重合体粒子(D)の重量平均分子量は110万であった。 After completion of the initial polymerization, polymerization was carried out while dropping 315.81 g of the remaining pre-emulsion at 80 ° C. over 3 hours. After completion of the dropping, aging was performed at 80 ° C. for 1 hour. After aging, the mixture was cooled to 30 ° C. and neutralized by adding 1.5 g of 29 mass% ammonia water to adjust the pH to 8.0. Then, the emulsion (D) containing a copolymer particle (D) was obtained by filtering using a 100 mesh filtration net | network. The weight average molecular weight of the copolymer particles (D) measured using GPC was 1,100,000.
このようにして得られたエマルジョン(D)と、実施例1と同様の方法で得られたエマルジョン(A)とを、共重合体粒子(A):共重合体粒子(D)=1:1(質量比)となるように混合し、目的とするエマルジョンを得た。 The emulsion (D) thus obtained and the emulsion (A) obtained in the same manner as in Example 1 were prepared by using copolymer particles (A): copolymer particles (D) = 1: 1. (Mass ratio) was mixed to obtain the desired emulsion.
(比較例1)
架橋剤(a−4)および重合性シランカップリング剤(a−5)を用いなかったこと以外は、実施例1と同様にして、共重合体粒子を含むエマルジョンを得た。GPCを用いて測定した共重合体粒子の重量平均分子量は88万であった。
(Comparative Example 1)
An emulsion containing copolymer particles was obtained in the same manner as in Example 1 except that the crosslinking agent (a-4) and the polymerizable silane coupling agent (a-5) were not used. The weight average molecular weight of the copolymer particles measured using GPC was 880,000.
(比較例2)
重合性シランカップリング剤(a−5)を用いなかったこと以外は、実施例1と同様にして、共重合体粒子を含むエマルジョンを得た。GPCを用いて測定した共重合体粒子の重量平均分子量は112万であった。
(Comparative Example 2)
An emulsion containing copolymer particles was obtained in the same manner as in Example 1 except that the polymerizable silane coupling agent (a-5) was not used. The weight average molecular weight of the copolymer particles measured using GPC was 1,120,000.
(比較例3)
架橋剤(a−4)を用いなかったこと以外は、実施例1と同様にして、共重合体粒子を含むエマルジョンを得た。GPCを用いて測定した共重合体粒子の重量平均分子量は90万であった。
(Comparative Example 3)
An emulsion containing copolymer particles was obtained in the same manner as in Example 1 except that the crosslinking agent (a-4) was not used. The weight average molecular weight of the copolymer particles measured using GPC was 900,000.
(評価)
[重合安定性]
重合安定性は、乳化重合終了後、エマルジョンを200メッシュのナイロン網でろ過し、(濾過残渣質量/エマルジョン中の固形分質量)の百分率で表した。したがって、この数値が小さいほど、重合安定性が良好であると言える。
(Evaluation)
[Polymerization stability]
Polymerization stability was expressed as a percentage of (filter residue mass / solid content mass in emulsion) after emulsion polymerization was filtered through a 200-mesh nylon mesh. Therefore, it can be said that the smaller this value, the better the polymerization stability.
[重合安定性]
重合転化率は、(エマルジョン固形分/理論エマルジョン不揮発分)の百分率により算出した。
[Polymerization stability]
The polymerization conversion was calculated as a percentage of (emulsion solid content / theoretical emulsion non-volatile content).
[平均粒子径]
エマルジョン中の共重合体粒子の平均粒子径は、株式会社堀場製作所製 散乱式粒子径分布測定装置 LA−950により測定した。
[Average particle size]
The average particle size of the copolymer particles in the emulsion was measured with a scattering type particle size distribution measuring apparatus LA-950 manufactured by Horiba, Ltd.
[透明性]
得られたエマルジョンをポリカーボネート板上に5mil(127μm)の膜厚で塗布し、110℃の乾燥機にて10分間乾燥した後、室温(25℃)で24時間静置した。得られた塗膜を目視で観察した。塗布していない部分と同じであれば○、塗布していない部分よりやや曇っていれば△、全く先が見えなければ×とした。△以上であれば、実用可能である。
[transparency]
The obtained emulsion was applied on a polycarbonate plate with a film thickness of 5 mil (127 μm), dried for 10 minutes in a dryer at 110 ° C., and then allowed to stand at room temperature (25 ° C.) for 24 hours. The obtained coating film was visually observed. If it was the same as the uncoated part, it was marked as ◯, if it was slightly cloudy than the uncoated part, Δ, and if it was not visible at all, it was marked as x. If it is more than Δ, it is practical.
[防曇性(呼気試験)]
得られたエマルジョンをポリカーボネート板上に2mil(50.8μm)の膜厚で塗布し、110℃の乾燥機にて10分間乾燥した後、室温(25℃)で24時間静置した。得られた塗膜に対して25℃で呼気を吹きかけ、曇り具合を目視で観察した。曇らなければ○、曇ってもすぐに曇りが取れれば△、塗布していない部分と同様の曇りがあれば×とした。△以上であれば、実用可能である。
[Anti-fogging property (exhalation test)]
The obtained emulsion was applied on a polycarbonate plate with a film thickness of 2 mil (50.8 μm), dried for 10 minutes in a dryer at 110 ° C., and then allowed to stand at room temperature (25 ° C.) for 24 hours. Exhaled air was sprayed on the resulting coating film at 25 ° C., and the cloudiness was visually observed. If it was not cloudy, it was rated as ◯, if it was cloudy, it was Δ, and if it was cloudy like the uncoated part, it was marked as x. If it is more than Δ, it is practical.
また、下記の耐水性試験後の塗膜に対しても、上記と同様の呼気試験を行った。 Moreover, the same breath test as the above was done also to the coating film after the following water resistance test.
[耐水性試験]
得られたエマルジョンをポリカーボネート板上に5mil(127μm)の膜厚で塗布し、110℃の乾燥機にて10分間乾燥した後、室温(25℃)で24時間静置した。得られた塗膜付きポリカーボネート板を、25℃の恒温槽に1週間浸漬し、塗膜の状態を目視で観察した。塗膜に変化がなければ◎、塗膜に少し白化が見られれば○、塗膜に白化が見られれば△、本試験中に剥離や溶解が見られれば×とした。△以上であれば、実用可能である。
[Water resistance test]
The obtained emulsion was applied on a polycarbonate plate with a film thickness of 5 mil (127 μm), dried for 10 minutes in a dryer at 110 ° C., and then allowed to stand at room temperature (25 ° C.) for 24 hours. The obtained polycarbonate plate with a coating film was immersed in a thermostatic bath at 25 ° C. for 1 week, and the state of the coating film was visually observed. When there was no change in the coating film, ◎, when the coating film was slightly whitened, ◯, when the coating film was whitened, △, and when peeling or dissolution was observed during this test, it was rated as x. If it is more than Δ, it is practical.
[光沢度試験(耐候性試験)]
得られたエマルジョンをポリカーボネート板上に5mil(127μm)の膜厚で塗布し、110℃の乾燥機にて10分間乾燥した後、室温(25℃)で24時間静置した。この塗膜について、株式会社堀場製作所製 光沢度測定器(製品名:GLOSS CHECKER IG−331)を使用して、入射角60°の場合と入射角20°の場合の光沢度を測定し、これを「耐水性試験前光沢度」とした。
[Glossiness test (weather resistance test)]
The obtained emulsion was applied on a polycarbonate plate with a film thickness of 5 mil (127 μm), dried for 10 minutes in a dryer at 110 ° C., and then allowed to stand at room temperature (25 ° C.) for 24 hours. About this coating film, the glossiness in the case of the incident angle of 60 degrees and the incident angle of 20 degrees was measured using a glossiness measuring instrument (product name: GLOSS CHECKER IG-331) manufactured by HORIBA, Ltd. Was defined as “Glossiness before water resistance test”.
次に、上記の耐水性試験を行った後、上記と同様にして光沢度を測定し、これを「耐水性試験後光沢度」とした。 Next, after performing the above water resistance test, the glossiness was measured in the same manner as described above, and this was designated as “glossiness after water resistance test”.
[塗膜のハジキ]
ポリカーボネート製のテストピース上に、離型剤(信越化学工業株式会社製、KM−860A)をスプレー塗布し、110℃の乾燥機で30分間乾燥した後、室温(25℃)まで放冷した。その後、ポリカーボネート製のテストピースの離型剤上に、エマルジョンを10mil(254μm)の膜厚で塗布し、110℃の乾燥機にて10分間乾燥した後、室温(25℃)で24時間静置した。得られた塗膜を目視で観察した。ハジキが見られず、平滑な塗膜が得られれば○、ややハジキが見られるが、塗膜として塗れていれば△、ハジキにより塗膜にムラが見られれば×とした。△以上であれば、実用可能である。
[Coating repellent]
On a test piece made of polycarbonate, a release agent (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., KM-860A) was spray-coated, dried for 30 minutes with a dryer at 110 ° C., and then allowed to cool to room temperature (25 ° C.). Thereafter, the emulsion was applied to a release agent of a polycarbonate test piece with a film thickness of 10 mil (254 μm), dried for 10 minutes with a dryer at 110 ° C., and then allowed to stand at room temperature (25 ° C.) for 24 hours. did. The obtained coating film was visually observed. If no repellency was observed and a smooth coating film was obtained, ◯ and slight repellency were observed, but Δ was applied if the coating film was applied, and × if the coating film was uneven due to cissing. If it is more than Δ, it is practical.
[塗膜硬度]
得られたエマルジョンをガラス板上に5mil(127μm)の膜厚で塗布し、110℃の乾燥機にて10分間乾燥した後、室温(25℃)で24時間静置した。得られた塗膜の硬度を、ケーニッヒペンドラム式硬度計で測定した。
[Coating hardness]
The obtained emulsion was applied on a glass plate with a film thickness of 5 mil (127 μm), dried for 10 minutes with a dryer at 110 ° C., and then allowed to stand at room temperature (25 ° C.) for 24 hours. The hardness of the obtained coating film was measured with a Koenig pendrum type hardness tester.
実施例および比較例の処方および評価結果を、下記表3に示す。 The formulations and evaluation results of Examples and Comparative Examples are shown in Table 3 below.
上記表3の実施例ならびに比較例から明らかなように、実施例の塗料用エマルジョン組成物から得られる塗膜は、比較例の組成物から得られる塗膜と比べて、防曇性と共に耐水性に優れ、ハジキも抑制され、強度が向上することが分かった。特に、共重合体粒子(D)をさらに含む実施例2の組成物から得られた塗膜は、耐水性がさらに向上し、ハジキがより抑えられ、塗膜の強度がさらに向上することが分かった。 As is clear from the examples and comparative examples in Table 3 above, the coating films obtained from the emulsion compositions for paints of the examples were more resistant to fog and water resistance than the coating films obtained from the compositions of the comparative examples. It was found that the repellency was suppressed and the strength was improved. In particular, it was found that the coating film obtained from the composition of Example 2 further containing copolymer particles (D) was further improved in water resistance, repellency was further suppressed, and the strength of the coating film was further improved. It was.
Claims (3)
R1は、水素原子またはメチル基であり、
R2は、水素原子、または置換されているかもしくは非置換の炭素数1〜5の直鎖状、分枝状、もしくは環状のアルキル基であり、
A1は炭素数2〜4の直鎖状または分枝状のアルキレン基であり、
n1は8〜30の整数である;
で表される単量体(a−1)20〜45質量%と、
ホモポリマーとしたときのガラス転移温度(Tg)が50℃以上120℃以下である単量体(a−2)40〜55質量%と、
重合性光安定剤(a−3)0.1〜3質量%と、
架橋剤(a−4)0.1〜3質量%と、
反応性シランカップリング剤(a−5)0.1〜3質量%と、
反応性乳化剤(a−6)5〜17.5質量%と、
(ただし、a−1〜a−6の合計は100質量%である)
を共重合させることにより得られる共重合体粒子(A)、
乳化剤(B)、
および水性媒体(C)を含む、塗料用エマルジョン組成物。 The following chemical formula (1):
R 1 is a hydrogen atom or a methyl group,
R 2 is a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted linear, branched, or cyclic alkyl group having 1 to 5 carbon atoms,
A 1 is a linear or branched alkylene group having 2 to 4 carbon atoms,
n1 is an integer from 8 to 30;
20 to 45% by mass of the monomer (a-1) represented by
40-55 mass% of monomer (a-2) whose glass transition temperature (Tg) when it is set as a homopolymer is 50 degreeC or more and 120 degrees C or less,
0.1 to 3% by mass of a polymerizable light stabilizer (a-3),
0.1 to 3% by mass of a crosslinking agent (a-4),
Reactive silane coupling agent (a-5) 0.1-3 mass%,
Reactive emulsifier (a-6) 5 to 17.5% by mass;
(However, the sum of a-1 to a-6 is 100% by mass)
Copolymer particles (A) obtained by copolymerizing
Emulsifier (B),
And an aqueous emulsion (C).
(メタ)アクリル酸(d−2)0.1〜4質量%と、
反応性シランカップリング剤(d−3)0.1〜4質量%と、
(ただし、d−1〜d−3の合計は100質量%である)
を共重合させることにより得られる共重合体粒子(D)をさらに含む、請求項1または2に記載の塗料用エマルジョン組成物。 (Meth) acrylic acid ester (d-1) 92 to 98% by mass;
(Meth) acrylic acid (d-2) 0.1-4% by mass;
Reactive silane coupling agent (d-3) 0.1-4 mass%,
(However, the sum of d-1 to d-3 is 100% by mass)
The emulsion composition for coatings according to claim 1 or 2, further comprising copolymer particles (D) obtained by copolymerizing.
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